Российская метательница молота. Двукратная чемпионка мира, чемпионка Европы, чемпионка России. Рекордсменка России и экс-рекордсменка мира. Заслуженный мастер спорта России.

Татьяна Лысенко родилась 9 октября 1983 года в городе Батайск, Ростовская область. С 17 лет тренировалась под руководством Николая Белобородова.

Прорыв в международную элиту удался Татьяне летом 2005 года. 15 июля она на 99 см побила в Москве мировой рекорд шестилетней давности, принадлежащий румынке Михаэле Мелинте, метнув молот на 77,06 м. Полтора месяца спустя она выиграла на чемпионате мира 2005 года в Хельсинки бронзовую медаль. 24 июня 2006 года Татьяна Лысенко установила в Жуковском новый мировой рекорд, достигнув 77,41 м. На чемпионате Европы 2006 года она выиграла «золото» с результатом 76,67 м, установив рекорд чемпионата. 15 августа того же года в Таллине она побила свой собственный рекорд, метнув молот на 77,80 м.

Вновь улучшила мировой рекорд 26 мая 2007 года в Сочи с результатом 78,61 м, однако была уличена в применении допинга и данный рекорд был аннулирован. Спортсменка была дисквалифицирована на два года, до 9 мая 2009 года и поэтому не могла выступать на Олимпиаде-2008 в Пекине.

Первым стартом после двухлетней дисквалификации стал для спортсменки чемпионат России, который она выиграла с третьим результатом сезона в мире. Показанный спортсменкой результат лишь на метр уступал мировому рекорду, установленному ею самой несколько лет назад.

На чемпионате мира в Берлине Татьяна метнула молот только на 72,22 м, что позволило ей занять 6 место, хотя в квалификации она была 2.

В 2010 году Татьяна после побед на Чемпионате и Кубке России была включена в состав сборной на чемпионат Европы 2010. На чемпионат Европы Татьяна ехала в ранге действующей чемпионки, но повторить успех Гетеборга не смогла, с результатом 75,65 м став 2 и уступив титул немке Бетти Хайдлер.

Но на чемпионате мира в Тэгу 4 сентября 2011 года Лысенко взяла у Бетти Хайдлер реванш. Россиянка уже в первых 3 попытках заявила о своих притязаниях на титул чемпионки мира - первый в ее карьере. И третья попытка на 77 метров 13 сантиметров стала победной. 5 июля в Чебоксарах стала чемпионкой России с национальным рекордом - 78,51.

На Олимпийских играх 2012 года в Лондоне установила олимпийский рекорд в первой же попытке - 77,56. В пятой попытке улучшила до 78,18 и стала олимпийской чемпионкой. 11 октября 2016 года решением МОК из-за положительного допинг-теста лишена золотой олимпийской медали.

В 2014 году вышла замуж за своего тренера Николая Белобородова. В 2015 году родила сына, которого назвала Макарий.

Рост 186 см, вес 81 кг.